PHYS-726: Introduction to Frustrated Magnetism

Résumé

To provide an introduction to all aspects of the rapidly evolving field of frustrated magnetism:

New paradigms: spin liquids, spin ice, topological order, ...
Basic models and methods
Experimental realizations

Source officielle

https://edu.epfl.ch/coursebook/fr/introduction-to-frustrated-magnetism-PHYS-726

Page Moodle

http://go.epfl.ch/PHYS-726

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Enseignant

Concepts associés (63)

Topological degeneracy

In quantum many-body physics, topological degeneracy is a phenomenon in which the ground state of a gapped many-body Hamiltonian becomes degenerate in the limit of large system size such that the degeneracy cannot be lifted by any local perturbations. Topological degeneracy can be used to protect qubits which allows topological quantum computation. It is believed that topological degeneracy implies topological order (or long-range entanglement ) in the ground state.

Spin ice

A spin ice is a magnetic substance that does not have a single minimal-energy state. It has magnetic moments (i.e. "spin") as elementary degrees of freedom which are subject to frustrated interactions. By their nature, these interactions prevent the moments from exhibiting a periodic pattern in their orientation down to a temperature much below the energy scale set by the said interactions. Spin ices show low-temperature properties, residual entropy in particular, closely related to those of common crystalline water ice.

Symétrie de translation

La symétrie de translation ou invariance sous les translations est le nom que l'on donne au fait que les lois de la physique (les lois sur la gravité de Newton, sur l'électromagnétisme de Maxwell, sur la relativité d'Einstein) s'écrivent de la même façon en tout point de l'espace. Il y a brisure de symétrie lorsqu'un système ne possède pas la symétrie de translation On peut donner une explication plus précise. Prenons d'abord l'exemple de la loi de la gravitation de Newton. On prend un référentiel de référence qu'on appelle .

Quantum spin liquid

In condensed matter physics, a quantum spin liquid is a phase of matter that can be formed by interacting quantum spins in certain magnetic materials. Quantum spin liquids (QSL) are generally characterized by their long-range quantum entanglement, fractionalized excitations, and absence of ordinary magnetic order. The quantum spin liquid state was first proposed by physicist Phil Anderson in 1973 as the ground state for a system of spins on a triangular lattice that interact antiferromagnetically with their nearest neighbors, i.

Frustration géométrique

Expliquer la stabilité d'un solide est une question centrale en physique de la matière condensée. Possibles dans le cas des molécules, les calculs quantiques les plus précis montrent souvent une grande diversité pour les configurations atomiques de faible énergie. Du fait de leur taille macroscopique, et donc du nombre astronomique d'atomes mis en jeu, la même étude pour les solides impose que de nombreuses approximations soient faites pour calculer leur énergie de cohésion.